• 제목/요약/키워드: Turbo Codes

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Filter orthogonal frequency-division multiplexing scheme based on polar code in underwater acoustic communication with non-Gaussian distribution noise

  • Ahmed, Mustafa Sami;Shah, Nor Shahida Mohd;Al-Aboosi, Yasin Yousif;Gismalla, Mohammed S.M.;Abdullah, Mohammad F.L.;Jawhar, Yasir Amer;Balfaqih, Mohammed
    • ETRI Journal
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    • 제43권2호
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    • pp.184-196
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    • 2021
  • The research domain of underwater communication has garnered much interest among researchers exploring underwater activities. The underwater environment differs from the terrestrial setting. Some of the main challenges in underwater communication are limited bandwidth, low data rate, propagation delay, and high bit error rate (BER). As such, this study assessed the underwater acoustic (UWA) aspect and explored the expression of error performance based on t-distribution noise. Filter orthogonal frequency-division multiplexing refers to a new waveform candidate that has been adopted in UWA, along with turbo and polar codes. The empirical outcomes demonstrated that the noise did not adhere to Gaussian distribution, whereas the simulation results revealed that the filter applied in orthogonal frequency-division multiplexing could significantly suppress out-of-band emission. Additionally, the performance of the turbo code was superior to that of the polar code by 2 dB at BER 10-3.

성층권 통신시스템(HAPS)을 위한 오류정정부호의 성능분석 (Performance Analysis of Error Correcting Codes for HAPS (High Altitude Platform Station))

  • 백동철;구본준;안도섭;박광량
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12A호
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    • pp.1966-1973
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    • 1999
  • 본 논문에서는 차세대 통신 인프라로 부상하고 있는 성층권 통신시스템에 대하여 간략하게 소개하며 이를 통해 고품질의 서비스를 제공하기 위한 방법으로 다양한 형태의 오류정정부호를 제안한다. 성층권 통신시스템은 고주파수 특성에 의한 강우 감쇠, 대기 산란 등으로 인해 신호전력의 저하가 심하므로 부호화 이득이 높은 연접부호의 사용이 바람직하며 이러한 연접부호를 설계하기 위해 본 논문에서는 성층권 통신시스템 국외 개발업체가 제안한 연접부호와 최근의 부호이론 분야에서 각광받고 있는 반복복호법을 사용한 다양한 형태의 연접부호들의 성능을 비교 분석한다.

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A Memory-Efficient Block-wise MAP Decoder Architecture

  • Kim, Sik;Hwang, Sun-Young;Kang, Moon-Jun
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.615-621
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    • 2004
  • Next generation mobile communication system, such as IMT-2000, adopts Turbo codes due to their powerful error correction capability. This paper presents a block-wise maximum a posteriori (MAP) Turbo decoding structure with a low memory requirement. During this research, it has been observed that the training size and block size determine the amount of required memory and bit-error rate (BER) performance of the block-wise MAP decoder, and that comparable BER performance can be obtained with much shorter blocks when the training size is sufficient. Based on this observation, a new decoding structure is proposed and presented in this paper. The proposed block-wise decoder employs a decoding scheme for reducing the memory requirement by setting the training size to be N times the block size. The memory requirement for storing the branch and state metrics can be reduced 30% to 45%, and synthesis results show that the overall memory area can be reduced by 5.27% to 7.29%, when compared to previous MAP decoders. The decoder throughput can be maintained in the proposed scheme without degrading the BER performance.

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위성통신시스템에서의 터보부호에 대한 오류성능 목표 분석 (Analysis of the error performance objective on Turbo code for satellite communication systems)

  • 여성문;김수영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.49-50
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    • 2006
  • Digital satellite systems are usually integrated with terrestrial systems to provide various services, and in these cases they should satisfy the performance objectives defined by the terrestrial systems. Recommendation ITU-R S.1062 specifies the performance of digital satellite systems. The performance objectives were given in terms of bit error probability divided by the average number of errors per burst versus percentage of time. This paper presents theoretical method to estimate performance measure of digital satellite systems defined in Recommendation ITU-R S.1062. We show performance estimation results of duo-binary Turbo codes, and verify them by comparing to the simulation results.

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Log-MAP을 사용한 3GPP용 터보 복호기의 설계 (A Design of Turbo Decoder for 3GPP using Log-MAP Algorithm)

  • 강형구;전흥우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.533-536
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    • 2005
  • MAP 알고리즘은 터보코드의 최적 복호알고리즘으로 알려져 있지만, 연산의 복잡도가 매우 크다. 이러한 MAP 방식의 단점을 개선하기 위하여 일반적으로 log-MAP 알고리즘을 이용하게 된다. 본 논문에서는 log-MAP 복호기에서 비교적 연산량이 크고 동작속도에 큰 영향을 미치는 상태 메트릭 계산 블록의 연산 속도를 향상시킨 개선된 구조를 제안하고, LUT(Lookup Table)을 이용하지 않고 간단한 연산에 의해 보상하는 linear 보상기를 제안하여 동작속도를 개선하였다.

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QAM 변조방식과 결합된 비이진 LDPC 부호의 성능 비교 (Performance Analysis of Non Binary LDPC Codes over GF(q))

  • 권경훈;임현호;허준
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.282-284
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    • 2010
  • 1962년 Gallager에 의해서 처음 제안된 LDPC 부호는 터보부호(turbo codes)와 마찬가지로 Shannon의 채널용량 한계(channel capacity limit)에 가까운 성능을 보였지만 당시 기술력으로 구현이 불가능한 복잡도로 인해 오랫동안 잊혀져왔다. 1995년 Mackay 와 Neal은 이를 재발견하였고 간단한 확률적 복호법을 이용하여 LDPC 부호의 성능이 매우 우수함을 보였다. 또한 1997년 Mackay는 q>2일 때 LDPC 부호를 GF(q)상에서 구성할 경우에 성능이 더 좋아짐을 보였다. 본 논문에서는 이진 bit로 구성된 같은 길이의 정보 비트(information bit)를 통해 16-QAM 변조를 사용했을시 Binary LDPC 부호와 Non Binary LDPC 부호의 성능을 비교 분석하고, 최적의 성능을 가지는 LDPC 부호의 설계에 대해 제안한다.

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터보부호와 연접된 준직교 시공간 블록부호의 성능 비교 (Performance Comparisons of Quasi-orthogonal Space-time Block Codes Concatenated with Turbo Codes)

  • 김현일;박효열;황금찬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.121-123
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    • 2004
  • 시공간 블록부호는 송신단에서 여러 개의 안테나를 사용하여 무선 통신의 신뢰도를 높인다. 그런데 4개의 송신안테나를 사용하는 시공간 블록부호는 다이버시티 차수 4와 전송률 1을 동시에 얻을 수 없다. 직교 시공간 블록부호는 다이버시티 차수 4를 유지하지만 전송률에서 손해를 보는 반면, 준직교 시공간 블록부호는 다이버시티 이득에서 손해를 보면서 전송률 1을 유지한다. 본 논문에서는 준직교 시공간 블록부호의 복호기에서 최대 우도 복호 방법으로 비트별 연성결정값을 출력하고, 터보부호와 연접하여 다양한 전송률에서 직교 및 준직교 시공간 블록부호의 성능을 비교하였다.

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Multi-Input Multi-Output System을 위한 Low-Density Parity-Check codes 설계 (Design of Low-Density Parity-Check Codes for Multi-Input Multi-Output Systems)

  • 신정환;허준
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.161-162
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    • 2008
  • In this paper we design an irregular low-density parity-check (LDPC) code for a multi-input multi-output (MIMO) system. The considered MIMO system is minimum mean square error soft-interference cancellation (MMSE-SIC) detector. The MMSE-SIC detector and the LDPC decoder exchange soft information and consist a turbo iterative detection and decoding receiver. Extrinsic information transfer (EXIT) charts are used to obtain the edge degree distribution of the irregular LDPC code which is optimized for the input-output transfer chart of the MMSE-SIC detector. It is shown that the performance of the designed LDPC code is much better than that of conventional LDPC code optimized for the AWGN channel.

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A Modified Soft Output Viterbi Algorithm for Quantized Channel Outputs

  • Lee Ho Kyoung;Lee Kyoung Ho
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.663-666
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    • 2004
  • In this paper, a modified-SOYA (soft output viterbi algorithm) of turbo codes is proposed for quantized channel receiver filter outputs. We derive optimum branch values for the Viterbi algorithm. Here we assume that received filter outputs are quantized and the channel is additive white Gaussian noise. The optimum non-uniform quantizer is used to quantize channel receiver filter outputs. To compare the BER (bit error rate) performance we perform simulations for the modified SOYA algorithm and the general SOYA

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효율적인 복잡도 감소 기법을 적용한 블록 터보 부호 (Block Turbo Codes Using Efficient Reduced Search Trellis Decoding Method)

  • 김수영;이수인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7B호
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    • pp.1301-1312
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    • 2000
  • 본 논문에서는 트렐리스 복호 방식을 이용한 블록 터보 부호의 이로적인 성능 바운드와 함께 내부 구성 부호의 변형 및 내부 구성 부호의 연결 방법에 따른 성능의 변화를 살펴본다. 또한 효율적인 복잡도 감소 기법을 적용한 반복 복호 기법을 소개하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석한 결과를 제시한다. 가우시안 채널에서의 시뮬레이션 결과에 따르면 본 논문에서 제시한 기법은 약 1/10정도의 복잡도를 가지고서도 전체 트렐리스를 탐색한 기법에 거의 근접하는 성능을 얻을 수 있음이 보여졌다.

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